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迄今為止國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)微反應(yīng)器已進(jìn)行了廣泛的研究,對(duì)它的原理和特性有了較好的認(rèn)識(shí),且在微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造、集成和放大等方面都取得了可喜的成績(jī)。但是對(duì)它的研究還不夠成熟,傳統(tǒng)的“三傳一反”理論必須進(jìn)行修正、補(bǔ)充和創(chuàng)新,反應(yīng)的一些原理還沒有探討清楚,還需要大量的工作。另外在它的制造、催化劑的壁載和系統(tǒng)的自動(dòng)控制方面還存在許多技術(shù)難點(diǎn),有必要進(jìn)行微反應(yīng)系統(tǒng)中表面和界面現(xiàn)象、傳遞規(guī)律、反應(yīng)特性和放大集成的深人研究。
21世紀(jì)由于環(huán)境惡化以及能源枯竭等一系列問題,使化學(xué)工業(yè)面臨前面沒有的機(jī)遇和挑戰(zhàn),由于微反應(yīng)器表現(xiàn)出的諸多優(yōu)點(diǎn),科學(xué)界致力于探索新的反應(yīng)途徑使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。所以我們有必要相信微反應(yīng)器將在化學(xué)工業(yè)中發(fā)揮出巨大的作用。
關(guān)于微通道反應(yīng)器:
微通道反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)給它帶來(lái)了一系列優(yōu)良的性能,故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中,例如對(duì)于小規(guī)模的光化學(xué)過程,采用透明的微反應(yīng)器可有利于薄流體層靠近輻射源,使用這個(gè)裝置,提高了反應(yīng)的選擇性。
由于微反應(yīng)器高的傳熱效率,使反應(yīng)床層幾近恒溫,有利于各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,也被應(yīng)用到加氫反應(yīng)、氨的氧化、水煤氣變換以及光催化等一系列反應(yīng),另外還可用于某些有毒的物質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn),進(jìn)行強(qiáng)放熱反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)研究以及組合化學(xué)如催化劑、材料、藥等的高通量篩選。可根據(jù)工藝及其它需要定制或配備相應(yīng)部件與結(jié)構(gòu)、外觀;可根據(jù)需要配備采集與控制軟件。
與傳統(tǒng)化工技術(shù)相比,微化工技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?
微通道反應(yīng)器是微化工技術(shù)的,微反應(yīng)器一般指帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備,其內(nèi)部流體通道和分散尺度在微米量級(jí)如10-3000微米,由于反應(yīng)器特征尺度的微型化,通道內(nèi)的流體以微米級(jí)薄層進(jìn)行撞擊流化學(xué)反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)快速混合、傳質(zhì)、傳熱,反應(yīng)非常完全,其效率可比常規(guī)尺度設(shè)備提高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
讓化學(xué)反應(yīng)時(shí)間從幾小時(shí)~幾十小時(shí)縮短到幾十秒~幾分鐘,數(shù)千倍地提升反應(yīng)速度,成功解決了傳統(tǒng)裝備反應(yīng)不完全、污染等技術(shù)難題,促進(jìn)過程強(qiáng)化和化工裝備小型化、提高能源、資源利用效率、節(jié)能降耗,是實(shí)現(xiàn)清潔安全生產(chǎn)的重大新技術(shù),可將生產(chǎn)過程中低效、間歇的合成工藝,改變?yōu)榭煽剡B續(xù)工藝,其“數(shù)量放大”與常規(guī)工藝不同,在實(shí)驗(yàn)室完成達(dá)標(biāo)后只需要平行復(fù)i制,不需要小試、中試、工業(yè)放大的逐級(jí)過程,縮短了工業(yè)放大的時(shí)間。
微反應(yīng)器作為化學(xué)工程學(xué)科的前沿和熱點(diǎn)方向,逐漸成為聚合物合成的新裝備、新工藝與新*品開發(fā)的重要平臺(tái),得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。
聚合反應(yīng)對(duì)反應(yīng)器的傳熱和混合有很高的要求,傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器在這方面的缺陷成為獲得高的聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。微反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)可控的多相微尺度流動(dòng),能夠強(qiáng)化聚合反應(yīng)中的混合、傳質(zhì)和傳熱過程,嚴(yán)格控制反應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)單元的模塊化組合。